強制横スクロールゲーム　手順１７

　この手順では製作してきた敵のゲームオブジェクトとコインのゲームオブジェクトをランダムに自動生成する処理を実装します。

＜実装動画①＞
https://gyazo.com/4c17bc90d8d3fa624dbdc70b0fb5308a

＜実装動画②＞
https://gyazo.com/f13c8ee561efd2132feeff0827d6e5d8

手順１７　－ゲームオブジェクトのランダム自動生成処理の実装－

２９．敵とコインのゲームオブジェクトをプレファブにする
３０．スクリプトを作成し、一定時間おきにランダムな位置にランダムで選択されたゲームオブジェクトを自動生成する処理を追加する

　新しく学習する内容は以下になります。

・配列の使用例
・Random.Range メソッド

２９．敵とコインのゲームオブジェクトをプレファブにする

設計

　手順１２で空中床を自動生成する処理を実装したように、今回も、敵とコインのゲームオブジェクトを事前にプレファブにしておいて
その情報を利用して、プレファブのクローンを自動生成するようにします。

Eagle ゲームオブジェクトと Coin ゲームオブジェクトをプレファブにする

　ヒエラルキー上にあるEagle ゲームオブジェクトと Coin ゲームオブジェクトをプレファブにします。

　最初に、それぞれのゲームオブジェクトの Transform コンポーネントを確認して、Position の値を (0, 0, 0) にします。
このとき、Reset は使用しないでください。何故ならば、Scale で設定している大きさもリセットされてしまうからです。

　位置情報の修正が済んだら、順番に Prefabs フォルダへドラッグアンドドロップしてプレファブにします。
ヒエラルキー上のそれぞれのゲームオブジェクトのアイコンと文字が青い色に変わればプレファブになっています。

＜手順動画　ゲームオブジェクトをプレファブにする＞
https://gyazo.com/cd6acdc707719a8334374b195e80c224

ヒエラルキー画像

　プレファブになったらヒエラルキー上にある Eagle ゲームオブジェクトと Coin ゲームオブジェクトは不要ですので、Delete してください。

＜手順動画　プレファブにしたゲームオブジェクトを Delete する＞
https://gyazo.com/4d3c870c13b188fcb32d6a45b43034ab

　プレファブ後の参考画像を掲載しておきます。

Eagleゲームオブジェクト　インスペクター画像

Coin ゲームオブジェクト　インスペクター画像

３０．スクリプトを作成し、一定時間おきにランダムな位置にランダムで選択されたゲームオブジェクトを自動生成する処理を追加する

設計

　プレファブにした敵とコインを生成するために、新しくスクリプトを作成します。基本的には以前作成した FloorGenerator スクリプトをベースにしています。

　プレファブの指定についてですが、今後、敵の種類などが増えたときにも対応できるように、プレファブを設定(アサイン)する情報を配列変数にして用意しておきます。
配列にしておくことにより、敵の種類が増えても、その分だけ配列の要素を追加していくことで、ランダムに生成される処理にも自動的に反映できるような設計をしていきます。
クローンのゲームオブジェクトが生成される位置については、FloorGenerator スクリプトと同じ処理を実装していますので、ランダムな位置に生成されます。

　また生成されるまでの待機時間についても、最小値と最大値を設定できるようにし、この範囲内でランダムに設定された待機時間を待って、自動生成を行うようにします。
こうすることで、毎回、同じ待機時間ごとに生成されてしまうことを防ぎます。

　どのようにしてランダムに自動生成を行うかですが、配列の持つ要素の番号を利用します。
配列を作成すると、その配列の要素には、0 から順番に番号が与えられます。インスペクターで Element 0 で始まる、この部分です。
この配列内の要素の通し番号をインデックス（Index）と呼びます。

　このインデックスの最小値と最大値を条件に、ランダムな値を１つ取得します。そして、取得した値のインデックスの番号の配列の要素を生成する対象として設定します。
指定する場合には、配列変数の名前の後ろに、[indexの番号]を書くことで指定します。
この方法により、配列の長さが増減してもランダムな値を取る幅をスクリプトが自動で判断をしてくれるように設計しています。

RandomObjectGenerator スクリプトを作成する

　宣言フィールドでは、３つの変数を宣言します。

　GameObject型の objPrefabs 配列変数には、後程インスペクターより、ゲーム内に自動生成したいプレファブを登録します。
配列ですので、生成したいプレファブの種類が増えても登録する数を自由に変更できます。また、この値を反映してプログラムのロジックを設計しているので
プレファブの登録数が増減した場合には、それに合わせて、ランダムに生成する内容を自動的に反映するようにしています。
そのような設計にしておけば、インスペクターの設定を変更するだけで、プログラム自体は何も変更せずにすむため非常に便利です。

　Transform 型の generateTran 変数には、プレファブの生成地点と回転情報を設定します。FloorGenerator スクリプトと同じように
ヒエラルキーにある GenerateTran ゲームオブジェクトの持つ Transform コンポーネントの情報を利用することで、常に画面の右端から生成します。

　Vector2 型の waitTimeRange 変数には、２つの値を設定できます。Vector2 型は X と Y の情報を float 型で設定することができますが
必ず位置情報に使用をしなければならない、という制限はありません。
今回はこの２つの値を持つことを利用して、X には生成までの最小の待機時間の値を、Y には最大の待機時間の値を設定出来るようにします。
そしてこの範囲内で待機する時間を毎回ランダムに設定します。そのため今回の Vector2 型は、待機時間の幅の設定値として利用をしています。

RandomObjectGenerator.cs

　<=　クリックすると開きます

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class RandomObjectGenerator : MonoBehaviour
{
    [SerializeField]
    private GameObject[] objPrefab;

    [SerializeField]
    private Transform generateTran;

    [Header("生成までの待機時間")]
    public Vector2 waitTimeRange;                    // １回生成するまでの待機時間。どの位の間隔で自動生成を行うか設定

    private float waitTime;

    private float timer;                      // 待機時間の計測用


    void Start() {
        SetGenerateTime();    
    }

    /// <summary>
    /// 生成までの時間を設定
    /// </summary>
    private void SetGenerateTime() {
        // 生成までの待機時間を、最小値と最大値の間からランダムで設定
        waitTime = Random.Range(waitTimeRange.x, waitTimeRange.y);
    }

    void Update()
    {
        // 計測用タイマーを加算
        timer += Time.deltaTime;
        
        // 計測用タイマーが待機時間と同じか超えたら
        if (timer >= waitTime) {
            // タイマーをリセットして、再度計測できる状態にする
            timer = 0;

            // ランダムなオブジェクトを生成
            RandomGenerateObject();
        }
    }

    /// <summary>
    /// ランダムなオブジェクトを生成
    /// </summary>
    private void RandomGenerateObject() {

        // 生成するプレファブの番号をランダムに設定
        int randomIndex = Random.Range(0, objPrefab.Length);

        // プレファブを元にクローンのゲームオブジェクトを生成
        GameObject obj = Instantiate(objPrefab[randomIndex], generateTran);

　　　　// ランダムな値を取得
        float randomPosY = Random.Range(-4.0f, 4.0f);

        // 生成されたゲームオブジェクトのY軸にランダムな値を加算して、生成されるたびに高さの位置を変更する
        obj.transform.position = new Vector2(obj.transform.position.x, obj.transform.position.y + randomPosY);

        // 次の生成までの時間をセットする
        SetGenerateTime();
    }
}

＜Random.Range() メソッド＞

　Unity の用意している Random クラスに用意されているメソッドです。引数には２つの値を同じ型で指定します。指定可能な型は int 型か float 型のいずれかです。
引数に int 型の値2つを指定すれば int 型の乱数値が取得できます。引数に float 型の値2つを指定すれば float 型の乱数値が取得できます。これはプログラム側が自動的にデータ型から判断します。

　実行すると、次のような処理を行います。

Random.Range() メソッド

　入力値(引数)　　=>　int 型の２つの値か、float 型の２つの値を指定し、第1引数から第2引数までの範囲でランダムな１つの値を取得する
　出力値(戻り値)　=>　取得したランダムな値が、int 型の引数であれば、int 型の戻り値で戻す。float 型の引数であれば、float 型の戻り値で戻す

　今回の使用例です。2か所あり、それぞれ float 型と int 型の Range メソッドを利用しています。

＜float 型での利用＞

　// 生成までの待機時間を、最小値と最大値の間からランダムで設定
  waitTime = Random.Range(waitTimeRange.x, waitTimeRange.y);

　waitTime 変数は宣言フィールドで用意している float 型の変数です。waitTimeRange 変数も同じく宣言フィールドで用意している Vector2 型の変数です。
waitTimeRange.x は、Vector2 データ型内の X 成分を使う、という意味になり、x は float 型です。waitTimeRange.y も同様です。

　そのため Range メソッドの引数には2つの float 型の値を指定していますので、戻り値のデータ型も float 型となり、waitTime 変数のデータ型と一致しますので、代入が可能になっています。

　この処理を行うと、waitTimeRange.x から waitTimeRange.y までの小数点の乱数を１つ生成(取得)し、その結果を waitTime 変数に代入する処理を行っています。

＜int 型での利用＞

　// 生成するプレファブの番号をランダムに設定
  int randomIndex = Random.Range(0, objPrefab.Length);

　int 型の randomIndex 変数を用意しておくことで、Range メソッドの処理結果の乱数値を取得し代入処理して保持しています。
今回の場合、0 から objPrefab.Length - 1 までの整数の乱数を１つを生成(取得)し、その結果を randomIndex 変数に代入する処理を行っています。

　なぜ第2引数に objPrefab.Length を指定していても、objPrefab.Length - 1 の値までなのかと言うと、C# の配列の要素番号は 0 から始まるためです。
したがって、配列の長さ Length をそのまま指定すると、配列の範囲を超える可能性があります。

　例えば、3つの要素を持つ配列 objPrefab[] では、有効な要素番号は0, 1, 2となります。
しかし、Length は最大要素数を表すため、この配列の Length は 3 となります。
ですが、乱数値を 0 から 3 まで取得してしまうと 0, 1, 2, 3 の4つの値が乱数として生成されてしまい、このうちの 3 は今回の配列では有効な要素番号ではありません。

　このように配列での利用ケースを想定しているため、Random.Range() メソッドの第2引数では、自動的に指定した値から -1 した値までの整数を乱数として生成するように機能します。

　これは int 型の Random.Range メソッドの特徴です。float 型の Random.Range メソッドでは、第2引数がそのまま最大値として利用されますので注意してください。

参考サイト
Unity 公式スクリプトリファレンス
Random.Range

GameManager ゲームオブジェクトに RandomObjectGenerator スクリプトをアタッチして設定を行う

　GameManager ゲームオブジェクトに、作成した RandomObjectGenerator スクリプトをドラッグアンドドロップしてアタッチします。

GameManager ゲームオブジェクト　インスペクター画像

　GameManager ゲームオブジェクトを選択してインスペクターを確認します。
RandomObjectGenerator スクリプト内にアサイン情報が３つ表示されますので、順番に設定します。

　objPrefabs 変数は配列です。そのため最初に配列の長さを設定する必要があります。
　変数名の左にある矢印アイコンを押すと Size が表示されます。 0 になっています。
Instantiateメソッドでランダムに生成したいゲームオブジェクトのプレファブを設定したいので、Size 2 に変更します。

＜手順動画　配列の長さを設定する＞
https://gyazo.com/7a3f74f378888aa35b6d8d877660c591

　
Element 0、Element 1 の情報が Size の下に追加され、これでアサインが可能な状態になりましたので
Prefabs フォルダにある Eagle ゲームオブジェクトと Coin ゲームオブジェクトを順番に、ドラッグアンドドロップしてアサインします。

＜手順動画　プレファブと GenerateTran のアサイン＞
https://gyazo.com/54d6e3cb1d5fe08cb41497dfd7e46999

　generateTran 変数には、Instantiateメソッドでクローンするゲームオブジェクトを生成する位置の設定します。
ヒエラルキーにある GenerateTran ゲームオブジェクトをドラッグアンドドロップしてアサインしてください。
Transform コンポーネントが情報として代入されます。

　waitTimeRange 変数は Vector2 型ですので、x と y の２つのアサイン情報が表示されます。
この値には、ゲームオブジェクトを生成するまでの待機時間の最小値と最大値を設定します。x = 最小値、y = 最大値として利用しましょう。

　まずは最初はデバッグを行う必要がありますので、x = 1、 y = 3 秒程度の短い時間に設定しておいて、自動生成が行われるかを確認してから調整します。
デバッグ終了後の規定値としては x = 3、 y = 7 秒位を考えていますので、その間位で設定をして、調整を行ってみてください。

GameManager ゲームオブジェクト　設定後のインスペクター画像

ゲームを実行して動作を確認する

　設定が終了したら、ゲームを実行して動作を検証します。
objPrefabs 変数に登録しているプレファブのゲームオブジェクトがランダム生成されるようになれば成功です。
(デバッグ用に生成までの待機時間を短くしていますので、たくさん生成されるはずです)　

＜確認動画　プレファブからランダムなゲームオブジェクトを自動生成する＞
https://gyazo.com/7ed2f9663508b45829249062f1c3a52c

　以上でこの手順は終了です。

　次は　手順１８　－スコア表示の作成－　です。

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